LPG — Light Pattern Generator: Stable Waveguide Test Source
Der LPG Light Pattern Generator ist eine kalibrierte, kompakte und in sich geschlossene RGB-Projektionslichtquelle, entwickelt und gefertigt von TechnoTeam. Sie ist gezielt für die Charakterisierung von Augmented-Reality-(AR-)Waveguides für Near-Eye-Display-Geräte und andere optische Systeme ausgelegt. Der LPG liefert überwachte und geregelte Leuchtdichten mit einem Maximum von über 5 Mcd/m² (85 % Weiß), einen nutzbaren Abstrahlwinkel von 47° mit Bildebene im Unendlichen sowie eine kundenkonfigurierbare Austrittspupille von 2–4 mm — direkt kompatibel mit den Eingangskoppler-Geometrien von Waveguides.
Der LPG schließt eine kritische Lücke in der Waveguide-Test-Toolchain: einen stabilen, kalibrierten, regelbaren Projektionsstandard, der reproduzierbare und direkt vergleichbare Messungen über Labore, Lieferanten- und Produktionsstandorte hinweg ermöglicht.
Auf einen Blick — warum der LPG für Waveguide-Tests gebaut ist
- Stabile Ausgangsleistung über Zeit, Spektrum und Leuchtdichte-Stufen — die Kerneigenschaft: zeitliche Stabilität, definierte spektrale Primärfarben, einstellbare Leuchtdichte und Farbe.
- >5 Mcd/m² maximale Leuchtdichte (85 % Weiß) — Reserve für Waveguides mit niedriger Kopplungseffizienz.
- Unabhängige Strom- und PWM-Regelung für jedes der drei Hochleistungs-LED-Module (R, G, B).
- 47° nutzbarer Abtrahlwinkel mit Bildebene im Unendlichen — passt zur Optik der AR-Waveguide-Eingangskoppler.
- Kundenkonfigurierbare Austrittspupille von 2–4 mm, 1–3 mm vor der letzten optischen Fläche.
- Geometrische Feldverzeichnung unter 5 % über das gesamte Bildfeld.
- Sechs-Positionen-Reticle-Schieber (motorisiert) für kundenspezifische Testmuster.
- SCPI über USB-C, programmierbarer Sequencer und LEMO-Trigger-I/O — Drop-In-Automatisierung mit TechnoTeam LMK ILMDs und Produktionslinien-Handlern.
- Live-Photometrie-Monitoring und -Regelung von Beleuchtungsstärke, Farbörtern (x, y), CCT, LED-Strömen und thermischem Status; CIE-1931- (x, y) und CIE-1976- (u′, v′) Farbdiagramm.
- Mehrsprachige GUI: Englisch, Deutsch, 한국어, 中文.
Warum eine stabile Standardlichtquelle für Waveguide-Tests?
Waveguides für AR-Near-Eye-Displays bewegen sich rasch in Richtung Volumenfertigung. Mit der Skalierung der Produktion wächst die Nachfrage nach reproduzierbaren, rückführbaren optischen Testlichtquellen stark. Konventionelle Waveguide-Testaufbauten verwenden gängige Bildmuster-Projektionsquellen oder displaybasierte Bildquellen — und diese sind in den meisten Fällen nicht stabil genug für quantitative Waveguide-Messtechnik.
Drei Stabilitätslücken in display- und projektorbasierten Aufbauten:
- Zeitliche Stabilität — gängige Projektoren driften während der Aufwärmphase und über Betriebsstunden hinweg, sodass Messwerte davon abhängen, wann der Test gefahren wurde.
- Spektrale Stabilität — LED- und Laser-Beleuchtung in gängigen Projektoren verschiebt sich mit Temperatur und Ansteuerpegel und verfälscht so colorimetrische Ergebnisse.
- Niederfrequentes Flickern und PWM-Artefakte — display-basierte Testmuster bringen niederfrequentes Flickern ein, das in Kurzzeitbelichtungen von ILMDs einkoppelt.
Der LPG ist darauf ausgelegt, diese Lücken zu schließen. Er ist ein dediziertes, kalibriertes Projektions-Normal mit unabhängiger Strom- und hochfrequenter PWM-Regelung pro RGB-Kanal, thermischer Überwachung und definierter Austrittspupillen-Geometrie. Mit jedem ILMD hinter dem Waveguide aufgenommene Ergebnisse sind direkt vergleichbar zwischen Systemen, Laboren und Produktionslinien.
Anwendungen
AR-Waveguide-Charakterisierung — F&E und Wareneingangskontrolle in der Produktion. Messung von Leuchtdichte-Uniformität, Kontrast, Streulicht, chromatischer Performance und Kopplungseffizienz an einlagigen und mehrlagigen Waveguides — mit rückführbarer, reproduzierbarer Eingangsbeleuchtung.
Optische Tests von Near-Eye-Displays (NED). Standardisierter Referenz-Eingang für AR-, VR-, MR- und Smart-Glass-Komponenten.
Qualitätskontrolle in der Produktionslinie. Sequencer, LEMO-Trigger-I/O und SCPI-API machen den LPG zur Drop-In-Lösung für die automatisierte End-of-Line-Inspektion; Taktzeiten werden nur durch die Messkamera begrenzt.
Standortübergreifende Vergleichsmessungen. Eine kalibrierte, stabile Referenz macht Ergebnisse, die an Lieferanten- und OEM-Standorten aufgenommen wurden, direkt vergleichbar — und ermöglicht so eine konsistente Performance-Bewertung über die gesamte Lieferkette.
Steuerung, Automatisierung und Sequencer
Der LPG wird per SCPI-Befehlen über USB-C bei 115 200 Baud gesteuert — wahlweise über eine grafische Bedienoberfläche (GUI) oder direkt mit SCPI-Befehlen. Das Live-Monitoring umfasst Leuchtdichte (cd/m²), Farbörter CIE 1931 (x, y) oder CIE 1976 (u′, v′) sowie die ähnlichste Farbtemperatur (CCT).
Ein programmierbarer Sequencer erlaubt Anwendern, automatisierte Lichtpegel- und Testmuster-Sequenzen zu erstellen, zu speichern und abzuspielen — über die GUI, per SCPI, über die Front-Panel-Tasten Start und Step für die manuelle Bedienung oder über Triggersignale.
Die GUI ist verfügbar in Englisch, Deutsch, 한국어 und 中文.
Ein LEMO-konnektorisierter Trigger-I/O kann den LPG-Sequencer direkt aus einem Messsystem steuern und ermöglicht so eine durchgängig automatisierte Inspektion. Die Pin-Belegung steht in der Tabelle Schnittstellen und Anschlüsse unten.
Technische Spezifikationen
| Kategorie | Wert |
|---|---|
| Type | Kalibrierte, in sich geschlossene RGB-Projektions-Standardlichtquelle |
| Lichtquelle | 3 × unabhängig regelbare Hochleistungs-LED-Module (R, G, B); kombinierte Strom- und PWM-Regelung |
| Maximum luminance | > 5 000 000 cd/m² (85 % Weiß) |
| Farb-Primärwerte | R-, G-, B-Primärwerte — kundenkonfigurierbar |
| Kontrastverhältnis | siehe FAQ-Abschnitt |
| Nutzbarer Feldwinkel | 47° Abstrahlwinkel, Bildebene im Unendlichen |
| Max. geometrische Feldverzeichnung F(θ) | < 5 % über das gesamte Bildfeld |
| Austrittspupillen-Durchmesser | 2–4 mm, kundenkonfigurierbar |
| Position der Austrittspupille | 1–3 mm vor der letzten optischen Fläche, kundenkonfigurierbar |
| Testmuster | 6 Positionen über motorisierten Reticle-Schieber — kundendefiniert |
| Steuerschnittstelle | SCPI über USB-C, 115 200 Baud (GUI + API) |
| Automatisierung | Programmierbarer Sequencer; LEMO-Trigger-I/O zur direkten Sequencer-Steuerung; Front-Panel-Tasten Start / Step |
| Live-Monitoring | Leuchtdichte (cd/m²), Farborte gemäß CIE 1931 (x,y), CIE 1976 (u',v'), CCT |
| GUI-Sprachen | Englisch, Deutsch, 한국어, 中文 |
| Abmessungen (L × B × H) | 660 × 240 × 162 mm |
| Gewicht | 6.7 kg |
| Spannungsversorgung | 24 V DC, 5 A |
| Anwender-I/O | 2 × Eingänge (Start, Step; 1,8–6 V, max. 10 mA) + 1 × Open-Collector-Ausgang (max. 24 V / 10 mA) + gemeinsamer GND |
Schnittstellen und Anschlüsse
| Schnittstelle | Steckverbinder | Elektrik / Pin-Belegung | Zweck |
|---|---|---|---|
| Software-Steuerung / Daten | USB-C | Serielles SCPI bei 115 200 Baud | GUI + API, Firmware-Updates, serieller Monitor |
| Spannungsversorgung | BINDER | 24 V DC / 5 A. Pin 1: +24 V · Pin 2: +24 V · Pin 3: 0 V · Pin 4: 0 V | DC-Eingang für LED-Module und Elektronik |
| Anwender-I/O (Trigger) | LEMO | Pin 1: Eingang 1 — Start (1,8–6 V, max. 10 mA) · Pin 2: Eingang 2 — Step (1,8–6 V, max. 10 mA) · Pin 3: Ausgang 1 — Open-Collector (max. 24 V / 10 mA) · Pin 4: Ext. GND / gemeinsam | Sequenz-Start und Step-Trigger; Status |
| Projektionsobjektiv | TechnoTeam-Bajonett | — | Wechselbares Projektionsobjektiv; Austrittspupille 2–4 mm kundenkonfigurierbar |
| Front-Panel-Tasten | Start / Step Druckknöpfe | — | Manuelles Auslösen / Schritten der Sequenz ohne PC |
| Schnittstelle | Steckverbinder |
|---|---|
| Software-Steuerung / Daten | USB-C |
| Spannungsversorgung | BINDER |
| Anwender-I/O (Trigger) | LEMO |
| Projektionsobjektiv | TechnoTeam-Bajonett |
| Front-Panel-Tasten | Start / Step Druckknöpfe |
Beratungsgespräch oder Live-Demo anfragen
Sie spezifizieren einen Waveguide-Testaufbau, skalieren eine NED-Produktionslinie oder vergleichen Testlichtquellen-Optionen? Unser AR/VR-Messtechnik-Team hilft bei der richtigen LPG-Konfiguration — Austrittspupille, Reticle-Muster, Objektiv — und organisiert eine Live-Demo in Ilmenau oder bei Ihnen vor Ort.
FAQ — Light Pattern Generator
Der LPG ist eine überwachte, geregelte und kalibrierte RGB-Projektions-Standardlichtquelle für die optische Charakterisierung von AR-Waveguides für Near-Eye-Display-Geräte und ähnlichen Systemen mit definierter Eingangsapertur. Er ermöglicht reproduzierbare Leuchtdichte-, Kontrast-, Uniformitäts- und Farbmessungen in F&E, Lieferanteninspektion und Produktionslinien-Umgebungen.
Gängige Projektoren sind für quantitative Waveguide-Messtechnik typischerweise nicht langzeitstabil genug — sie driften während des Aufwärmens, verschieben sich spektral mit der Temperatur und können niederfrequentes flickern. Der LPG ist auf zeitliche, spektrale und ansteuerungsbezogene Stabilität ausgelegt — die Grundlage für reproduzierbare Waveguide-Messungen.
Die maximale Leuchtdichte liegt über 5 Mcd/m² (Weiß, 85 % PWM) — Größenordnungen über typischen LCD- oder OLED-Testdisplays. Diese Reserve ist essenziell für Waveguides mit niedriger Kopplungseffizienz.
Die Austrittspupille des LPG ist kundenkonfigurierbar zwischen 2 mm und 4 mm und liegt 1–3 mm vor der letzten optischen Fläche. Die Bildebene liegt im Unendlichen, der nutzbare Austrittswinkel beträgt 47° bei einer geometrischen Feldverzeichnung unter 5 %.
Der LPG erzeugt kontrastreiche Testmuster, geeignet für AR-Waveguide- und Near-Eye-Display-Messungen. Der tatsächliche Kontrast hängt vom gewählten Testmuster, der Bildposition im Feld und dem aktiven RGB-Kanal ab. Auf Anfrage geben wir eine Einschätzung für Ihr konkretes Messszenario.
Per SCPI-Befehlen über USB-C bei 115 200 Baud. Die mehrsprachige GUI (Englisch, Deutsch, Koreanisch, Chinesisch) bietet Live-Monitoring von Leuchtdichte, Farbörtern CIE 1931 (x, y) oder CIE 1976 (u′, v′) und CCT. Programmierbarer Sequencer und serieller Monitor runden den Software-Funktionsumfang ab.
Ja. SCPI über USB-C, der programmierbare Sequencer, der motorisierte Reticle-Schieber und der LEMO-Trigger-I/O sind auf eine bedienerlose, automatisierte Inspektion ausgelegt. Der LPG harmoniert besonders gut mit TechnoTeam-LMK-ILMDs wie der LMK-6-Serie mit NED-Objektiven.
Sechs kundendefinierte Muster — typische Beispiele sind eine offene Apertur, eine Punktmatrix, dünne und dichte Schachbrettmuster, ein grobes Schachbrettmuster und ein MTF-Testbilder.
RELEVANTE PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
- Typ:
- Hardware
- Anwendungen:
- Display Lichtquellen & Leuchten
- Messgröße:
- Farbmessung Lichtmessung
- Aufgaben:
- Automation & Industrie Entwicklung & Industrie